Particulate filter

Un DPF (Diesel Particulate Filter) retiene las partículas sólidas de hollín en el sistema de escape. Un Filtro de partículas saturado o dañado provoca un aumento de la contrapresión de escape, fallos de regeneración o una filtración insuficiente de partículas. Por ello, en los camiones, autobuses y furgonetas MAN y Mercedes, una reparación duradera requiere algo más que sustituir el filtro: compruebe también la combustión del motor, las lecturas de los sensores y las condiciones de funcionamiento.

Identifique siempre las piezas a partir del número de bastidor del vehículo. La comparación visual o la selección únicamente por el nombre del modelo nunca son suficientes. Compruebe también la variante del motor, la normativa de emisiones, la referencia de la pieza y la configuración del sistema de postratamiento de gases de escape. Por ejemplo, existen distintos módulos de filtración para MAN TGX con motores D26 y Mercedes Actros con motores OM 471. También en Lion's City, Citaro, TGE y Sprinter, el año de fabricación y la versión según la normativa de emisiones determinan la configuración instalada.

Muchos filtros de partículas utilizan un sustrato cerámico de flujo de pared con canales obturados de forma alterna. Los gases de escape atraviesan las paredes porosas de los canales, mientras que el hollín queda retenido. La cordierita y el carburo de silicio son materiales habituales para el sustrato; sus propiedades térmicas difieren. El volumen del filtro, la porosidad, el espesor de las paredes y el recubrimiento catalítico contribuyen a determinar la pérdida de presión y las características de regeneración. Existen elementos filtrantes sustituibles por separado y módulos de postratamiento integrados.

Compruebe los diámetros de conexión, el ajuste de las bridas, los asientos de las juntas, la posición de montaje y las tomas para sensores. La contrapresión de escape y la presión diferencial admisibles dependen del caudal y de la temperatura de los gases de escape: utilice las condiciones de medición y los valores límite específicos del vehículo, no un límite de presión universal.

Los trayectos cortos frecuentes, el funcionamiento al ralentí y las regeneraciones interrumpidas provocan acumulación de hollín. El consumo de aceite del motor y los aditivos del lubricante generan, además, cenizas no combustibles. La regeneración elimina el hollín, pero no las cenizas. Los avisos recurrentes, la limitación de potencia y el aumento del consumo de combustible también pueden deberse a sensores de presión diferencial defectuosos, conductos de medición obstruidos o temperaturas incorrectas de los gases de escape. Por el contrario, un filtro agrietado puede presentar una pérdida de presión baja pese a una filtración insuficiente.

1. Lea los datos del sistema de gestión del motor. Anote los códigos de avería, las condiciones en las que se produjeron los fallos, las cargas calculadas de hollín y cenizas, el historial de regeneraciones y los motivos de bloqueo de la regeneración. Compare la carga calculada con los valores medidos.
2. Compruebe las mediciones de presión. Inspeccione los conductos de medición de presión para detectar grietas, condensación, obstrucciones y conexiones invertidas. Con el motor parado, la presión diferencial debe ser aproximadamente cero, dentro de la tolerancia del fabricante. Compare la señal del sensor con un manómetro diferencial calibrado al régimen y la carga especificados.
3. Evalúe los datos de temperatura. Compare las lecturas de los sensores con la temperatura ambiente cuando el motor esté frío y registre su evolución durante el calentamiento. La regeneración activa suele requerir unos 550–650 °C en el filtro; la regulación exacta varía según el sistema. Si la temperatura es insuficiente, compruebe también el catalizador de oxidación y la dosificación de combustible para la regeneración, si el sistema dispone de ella.
4. Busque la causa de la formación excesiva de hollín. Compruebe los inyectores según el procedimiento de diagnóstico del motor, las fugas de aire de sobrealimentación, la regulación de la presión de sobrealimentación y la recirculación de gases de escape. Si el consumo de aceite del motor es elevado, inspeccione también el turbocompresor y el estado del motor. Confirme los posibles daños del filtro mediante una inspección y, cuando se prescriba, una medición del número de partículas.

Realice una regeneración forzada únicamente si se cumplen las condiciones del fabricante y no se supera la carga de hollín admisible. Una carga excesiva puede provocar un aumento incontrolado de la temperatura y la fusión del sustrato. Utilice una zona de trabajo adecuada, protegida contra incendios y equipada para gestionar los gases de escape calientes; mantenga alejados los materiales inflamables.

Encargue la limpieza profesional de los filtros cargados de cenizas pero intactos mediante un procedimiento adecuado y aprobado, con una comprobación de la capacidad de flujo y la integridad antes y después del tratamiento. Sustituya los elementos con grietas, daños por fusión o contaminación que no pueda eliminarse. Desmonte el filtro solo cuando se haya enfriado y evite la dispersión de polvo de hollín y cenizas.

Realice el montaje con las juntas y los pares de apriete especificados, y sin tensiones en las conexiones. Ejecute únicamente los procedimientos de adaptación y los reinicios de los valores de carga prescritos tras los trabajos correspondientes. A continuación, compruebe la estanqueidad, la pérdida de presión bajo carga y el funcionamiento de la regeneración. Utilice aceite de motor con la homologación correcta del fabricante y reduzca las interrupciones habituales de las regeneraciones para evitar inmovilizaciones recurrentes.

Braem dispone de los equipos necesarios para regenerar o limpiar un DPF fuera del vehículo, es decir, una vez desmontado. Cuando un filtro de partículas está muy obstruido por las cenizas no combustibles que permanecen tras numerosas regeneraciones en el vehículo, este ya no puede limpiar el filtro por sí solo mediante la combustión. En ese caso, el filtro debe desmontarse y tratarse fuera del vehículo. Se distinguen dos métodos: la regeneración térmica (horneado) para el hollín restante y la limpieza hidrodinámica (lavado) para eliminar las cenizas acumuladas.

Para este tratamiento, Braem dispone de una máquina de limpieza de DPF con equipo de lavado hidrodinámico y un horno térmico para DPF, además de equipos auxiliares:

1. Máquina de lavado hidrodinámico / "Flash". En una cabina de lavado cerrada, se bombea a través del filtro una mezcla de agua caliente, aire comprimido y aditivos especiales mediante impulsos de presión. Esta tecnología de ondas pulsantes o explosiones de aire arrastra los residuos de cenizas de los canales microscópicos.
2. Horno térmico para DPF. El horno calienta el filtro de forma controlada a altas temperaturas para que el hollín residual más persistente se oxide y se queme. Después, las cenizas restantes deben eliminarse del filtro.
3. Tambor de secado / función de secado para DPF. Tras el lavado húmedo, el filtro se seca por completo mediante una función de secado a alta temperatura antes de volver a montarlo. Así se evita que el hollín nuevo se aglomere inmediatamente por la humedad residual.
4. Equipo de prueba de contrapresión. Antes y después de la limpieza se realiza una prueba de presión de aire. La resistencia al paso del aire medida en mbar permite cuantificar la recuperación del flujo y compararla con la capacidad de flujo de un filtro nuevo.
5. Adaptadores y bridas específicos para DPF. Los adaptadores universales y específicos de cada marca permiten conectar de forma hermética distintos tubos de escape y bridas a la máquina de limpieza.
6. Soot Scale de precisión (balanza de hollín). El filtro se pesa antes y después del proceso. La diferencia de peso en gramos indica la cantidad de cenizas y hollín eliminada durante el tratamiento.

Gracias a estos equipos, Braem puede tratar filtros de partículas desmontados, comprobar el resultado de la limpieza y vender DPF en régimen de intercambio.